Projekt 26808/01

Nutzung des im Abwasser aus bestimmten Textilveredelungsprozessen enthaltenen Kohlenstoffes zur Biogasgewinnung

Projektträger

Agraferm Technologies AG
Färberstr. 7
85276 Pfaffenhofen
Telefon: 084418086-112

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Ziel des Projektes ist die Zusammenf√ľhrung ausgew√§hlter Abw√§sser und Abf√§lle aus der Textilherstellung in einer Biogasanlage und die Nutzung des dabei entstehenden Brennstoffes Methangas im Textilwerk. Die Stoffe, die mit dem Abwasser oder als Abfall in die Anlage eingebracht werden, sollen hinsichtlich ihrer Eignung nach den entsprechenden Kriterien untersucht und durch Optimierung der Veredelungsprozesse in eine optimale Konsistenz √ľberf√ľhrt werden. Hierbei soll die Energie und Wassereffizienz besonders Ber√ľcksichtigung finden. Neben der energetischen Nutzung des Biogases wird als weiteres Ergebnis eine Entlastung der kommunalen Kl√§ranlage durch eine geringere CSB-Fracht erwartet. Knapper werdende Ressourcen sollen durch Umsetzung dieses Konzeptes, welches auf Energieeffizienz sowie Nutzung industrieller Abw√§sser und Abf√§lle beruht, erheblich kompensiert werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenUntersuchungen sind vorgesehen zur
- Vor-Analysen der Stäube, Fasern und des Abwassers (Laboranalytik bzw. Gärversuche)
- Analyse von Makro,- Mikronährstoffen und Hemmstoffen (Laboranalytik)
- Analyse aller relevanten biologischen, chemischen sowie physikalischen Parameter der Abwässer (CSB, Leitfähigkeit, pH usw.)
- Gärtests zu Stärke- und Celluloselösungen sowie zu diversen Abwässerströmen aus dem laufenden Betrieb (3-facher batch Ansatz im Labor)
- Optimierung der Raumausbeute, Nährstoffe, Verweildauer
- Analyse des G√§rrestes aus der Anlage zur Wieder- bzw. Weiterverwendung (Analytik nach D√ľMV)
- Bilanzierung des Biogases
- Optimierung der Veredelungsverfahren, eventuell Aufkonzentrierung, Wasserrecycling, Bildung in-terner Kreisläufe
- Betrieblichen Vorbehandlung bestimmter Abwässer
- Untersuchung der W√§rmer√ľckgewinnung und zu W√§rmenutzungskonzepten
Die ökologische/ökonomische Betrachtung wird in einem Abschlussbericht zusammengefasst.


Ergebnisse und Diskussion

Ziel des Projektes ist die Zusammenf√ľhrung ausgew√§hlter Abw√§sser und Abf√§lle aus der Textilherstellung in einer Biogasanlage und die Nutzung des dabei entstehenden Brennstoffes Methangas im Textilwerk. Die Stoffe, die mit dem Abwasser oder als Abfall in die Anlage eingebracht werden, sollen hinsichtlich ihrer Eignung nach den entsprechenden Kriterien untersucht und durch Optimierung der Veredelungsprozesse in eine optimale Konsistenz √ľberf√ľhrt werden. Hierbei soll die Energie und Wassereffizienz besonders Ber√ľcksichtigung finden.
Im Rahmen dieses ersten Teilprojektes wurden Abwasserteilstr√∂me des Textilbetriebes ausgew√§hlt. Die Abw√§sser wurden zu √ľblichen chemischen und physikalischen Abwasserparametern und zu den Makro-, Mikron√§hrstoffen und Hemmstoffen sowie √ľber Laborg√§rtests im Batchbetrieb nach VDI 4630 zur Biogasentwicklung untersucht. Gleichzeitig wurden ausgew√§hlte Veredelungsverfahren im Textilbetrieb hinsichtlich der Wassermenge und der CSB-Konzentration optimiert.
Es konnte gezeigt werden, dass es grunds√§tzlich m√∂glich ist, den Kohlenstoff der im Abwasser der Textilveredelung von Baumwollgeweben mit den Schritten Sengen/Impr√§gnieren mit Enzym zum Abbau der St√§rkeschlichte, Auswaschen der abgebauten St√§rkeschlichte und der nachfolgenden Ausw√§sche der oxidativen Bleiche, bzw. einem neuartigen Extraktionsverfahren zur oxidativen Entschlichtung enthaltenen, gel√∂sten organischen Verbindungen zu Biogas umzuwandeln. Bei der Verg√§rung des Abwassers aus der Impr√§gnierung nach der Senge sowie von der Ausw√§sche der oxidativen Bleiche wurden Hemmstoffe auf den anaeroben Abbau der Abw√§sser gefunden. Das Zusammenf√ľhren hemmend wirkender Stoffe aus dem Netz-/Waschbad nach der Senge und von der Bleichw√§sche sowie der verminderte Einsatz von Tensiden und chemischen Hilfsstoffen, wie mit der neuen Verfahrensweise eines Ex-traktionsverfahrens zur oxidativen Entschlichtung ergeben, hat zu der erw√ľnschten Verbesserung der Abbaubarkeit der organischen Fracht gef√ľhrt. Das Biogaspotenzial der Abw√§sser mit ca. 230 L/kgoTS liegt im Bereich der Einsatzstoffe. F√ľr einen m√∂glichst optimalen und auch wirtschaftlichen Betrieb einer Biogasanlage ist jedoch eine weitergehende Aufkonzentrierung der Abw√§sser erforderlich. Auch cellulosische Faserreste und St√§ube, die bei Spinn- und Webprozessen sowie bei der mechanischen Vorbehandlung von cellulosischen Textilien anfallen, eignen sich f√ľr die Mitverwendung im G√§rprozess.

Eine erste Auslegung einer Anlage zur Biogaserzeugung konnte f√ľr eine Mischung von Abwasser aus der Vorbehandlung und Cellulosest√§uben bzw. -fasern aus der Textilherstellung mit einem Gasbildungspotential von 619 Nm¬≥/toTS, 58% CH4 f√ľr Staub und 654 Nm¬≥/toTS, 58% CH4 f√ľr Abwasser vorgenommen werden. F√ľr einen vollstufig ausgelasteten Textilbetrieb ergab sich bei einem CSB-Frachtzulauf zur Biogasanlage von 270 t/Jahr neben einer (z. B. als Dampf) thermisch nutzbaren Biogas-Menge von 165 MWh/a und der R√ľckf√ľhrung von warmem Wasser f√ľr die Produktion mit einem W√§rmeinhalt von ca. 250 MWh/a auch eine direkte Strommenge von 415 MWh/a als Potenzial, das einer Einsparung von ca. 20% des bisherigen Energiebedarfes des betrachteten Textilunternehmens (ohne Nutzung der m√∂glichen Einsparpotenziale durch Prozessoptimierung) entspricht. Ein weiteres Entlastungspotenzial ergibt sich aus der nicht mehr dem Kl√§rwerk zugef√ľhrten Fracht, die als CSB-Fracht des Betriebes ca. 60% entspricht.


√Ėffentlichkeitsarbeit und Pr√§sentation

Eine Veröffentlichung der Ergebnisse ist erst nach Abschluss des zweiten Teilvorhabens vorgesehen.


Fazit

Das st√§rkehaltige Abwasser aus der Vorbehandlung von Baumwollwebwaren eignet sich gut f√ľr die Erzeugung von Biogas und liefert auch einen wirtschaftlich interessanten Gasertrag. Mit zunehmendem Anteil an synthetischen Schlichtemitteln nimmt erwartungsgem√§√ü der Gasertrag ab. Weitere Teilstr√∂me der Textilveredelung, die mit hohen CSB-Frachten verbunden sind, sind in die Untersuchungen im Rahmen des zweiten Teilvorhabens einzubeziehen, das anhand einer kleinen Versuchsanlage den Zusammenhang zwischen Art und Konzentration der organischen Stoffe und Gasertrag beim kontinuierlichem Zulauf des ausgew√§hlten Abwassers zum Biogasreaktor und die mit wechselnder Zusammensetzung des Abwassers einhergehende Ver√§nderung der Bedingungen untersuchen soll. Auf der Basis der Ergebnisse ist dann ein Konzept f√ľr den betrieblichen Einsatz des im Abwasser der Textilveredlung enthaltenen gel√∂sten Kohlenstoffs zur Biogaserzeugung und Nutzung des Biogases und der W√§rme f√ľr den Betrieb zu entwickeln.

√úbersicht

Fördersumme

71.500,00 ‚ā¨

Förderzeitraum

14.08.2009 - 21.05.2012

Internet

www.agraferm.de

Bundesland

Nordrhein-Westfalen

Schlagwörter

Klimaschutz
Umweltforschung
Umwelttechnik